12 sistemas de monitoreo de emisiones, fgallellisistemas+de+monitoreo+de+emisiones,+fga… · sist....

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© ABB Group - 1 - 24-Nov-08 Franco Gallelli AAS Manager Sistema de Monitoreo de Emisiones

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Franco Gallelli AAS Manager

Sistema de Monitoreo de Emisiones

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08ABB Analytical & Advanced Solutions

� Es la Respuesta para todas lasnecesidades de Automatización , Instrumentación y Optimización de los procesos industriales.

� ….Con más de 60 años de experiencia

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08ABB Analytical & Advanced Solutions

� Líder Global de “On Line Analyzers”

� Extensa experiencia y desarrollo en Tecnología Analítica

� …..incluyendo Acondicionadores de Muestras, Shelters con sistemas integrados y Proyectos Llave en Mano

� Proveedor de Servicios

� Cosultoría

� Diseño de Sistemas

� Amplia gama de Servicios post-venta

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08ABB AAS : Nuestra Misión

� Proveer Soluciones con el objetivo de:

� Optimizar los Procesos

� Reducir Costos Operativos

� Mejoramiento del Control de Calidad

� Protección del Medio Ambiente

� Minimizar Tiempos => $$$$

� Proveyendo soluciones “on line” con resultados en “tiempo real”(en minutos) sin la demora de los análisis del laboratorio para el control del proceso .

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08ABB AAS : Nuestros Productos

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08ABB AAS : Nuestros Productos

� Centros Tecnológicos:

� Continuous Gas Analyzers & CEMS (Frankfurt, Alemania)

� Gas Chromatographs, IR/UV Photometers, Physical Property Analyzers,(Lewisburg WV, USA)

� FTIR/NIR Analyzers (Quebec, Canada).

� Integración de Sistemas en América (Houston, México , San Pablo, Argentina)

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08Sist. de Monitoreo Continuo de Emisiones

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08Sist. de Monitoreo Continuo de Emisiones

� Colaboran con la Industria brindando :

� Protección al Medio Ambiente

� Seguridad al Personal de planta

� Protección a la Seguridad Pública

� Seguridad a los Activos

� Mejoramiento al Control del Proceso

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08Sist. de Monitoreo Continuo de Emisiones

� Colaboran con la Industria ……… :

� Conformidad con las Regulaciones Internacionales� EPA (US)� TUV (Europa)� MCERT (Reino Unido)� JQA (Japón)

� Conformidad con las Leyes Locales de protección� Ej: Prov. BsAs : Ley 5965 de la Sec. Política Ambiental

� Reconocimiento: Certificación ISO 14001 de Gestión Ambiental

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08Contaminación por la Emisión de gases

� Generación de Lluvias Ácidas� Los gases como NOx y SO2 reaccionan en la atmósfera y se

combinan con agua, oxígeno y otros químicos los cuales se precipitan como una solución diluida de Acido Sulfúrico y Ácido Nítrico.

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08Contaminación por la Emisión de gases

� Consecuencias de la Lluvia Ácida� Enfermedades pulmonares, bronquitis y otras

� Contaminación de lagos y ríos: tóxico para la fauna y flora.

� Atmosférico: deterioro de la capa ozono.

� Corrosión de metales, daños en pintura, marmol, piedras y caliza.

� Deforestación

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08Contaminación por la Emisión de gases

� Emisiones Tóxicas� Carcinogénicos: Pequeñas cantidades de VOC a niveles de

PPM son causantes de varios tipos de cancer. Benceno, VC, Tolueno

� Sofocantes: Monóxido de Carbono.

� Irritantes: Amoníaco, SO2, H2S. Ej: Inhalación de H2S en cantidades mayores de 700 PPM es fatal.

� Mutagénicos: Pesticidas, Poliaromáticos

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08CEMS : Metodologías de Medición

� Extractivo� Seco

� Sencillo de implementar y operar . ( Continuous Gas Analyzers= CGA )� Mejor ambiente para el equipo y el personal , equipos Clasificados� Menor costo de Mantenimiento y Sencillo de Diagnosticar

� Hot Wet� Tecnológicamente avanzado ( FTIR )� Sencillo de operar , reparar y mantener

� Hot wet con CGA : Costoso , Muchas interferencias y de dificil diagnóstico

� En-Sitio� Difícil de reparar y diagnosticar en campo� Equipos no preparados para áreas clasificadas� La instalación es sumamente crítica� El equipo es afectado por los ruidos térmicos

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08CEMS : Sistemas y Principios de Monitoreo

� Porfolio� Analizadores estándar CGA

� Sistemas de Análisis ACX

� Sistemas de Análisis ACF-NT

� Sistemas de MonitoreoCromatográficos GC

� Sistemas de Monitoreo porEspectrometría de Masa MS

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08CEMS : Sistemas de Monitoreo CGA

� Analizadores AO2000� Analizadores Individuales o Modulares Advance Optima 2000

� Principios : IR , UV, Conductividad Térmica ,MultiFid

� CO, CO2, NOx, SO2, CH4,…………..

� Rangos : % Vol , mg/m3 y ppm

� Análisis de gases tóxicos , inflamables y corrosivos

� Calibración mediante el uso de Celdas Internas evitando el uso de cilindros con gases patrones

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08CEMS : Sistemas de Monitoreo CGA

� AO 2000� Infrared Analyzer Module URAS 14/26

� Oxygen Analyzer Module MAGNOS 106/206 y 17/27

� Trace Oxygen Analyzer Module ZO23

� Laser Analyzer Module LS25

� Thermal Conductivity Analyzer Module CALDOS 15/25 y 17/27

� Photometer LIMAS 11 UV and IR

� Flame Ionization Detector Multi-FID

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08CEMS : Sistemas de Monitoreo CGA

Source Detector

Calibration CellsInterference Gas

Filtros

Safety Cell

4-Beam Method

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08CEMS : Sistemas de Monitoreo CGA

� Analizadores AO2000 � Procesador/Display con comunicación a 3 Módulos de análisis y

visualización simultánea de hasta 6 componentes

� Módulos de análisis Multicomponentes ( 4 a 5 componentes )

� Corrección interna “cross-sensitivity“ y filtros para interferencias

� Housing GP( IP20, IP54) o Clase 1, Div. 2

� Sencilla capacitación y mínimo stock de repuestos

� Comunicación a Redes vía Ethernet TCP/IP , Mantenimiento Remoto

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08CEMS : Sistemas de Monitoreo CGA

� Analizadores EL 3000 � Autocalibración , mediante un sólo punto de calibración

� Montaje en Rack 19“ o Pared

� Rangos menores a 100 ppm

� Modbus y Profibus , RS 232/485

� Interface Ethernet para Diagnóstico

� Salidas Analógicas y Entradas/Salidas

Digitales

Configuration with ECT

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08CEMS : Sistemas de Monitoreo CGA

� Analizadores EL 3000 � Infrared Analyzer Module URAS 26

� Oxygen Analyzer Module MAGNOS 206

� Trace Oxygen Analyzer Module ZO23

� Thermal Conductivity Analyzer Module CALDOS 27

� Flame Ionization Detector Multi-FID

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08CEMS : Sistemas de Monitoreo CGA

� Aplicaciones:� Monitoreo de fugas al ambiente ,

< 200 ppm Cl2 o Fosgeno

� Monitoreo de SH2 ( o TRS) en Celulosa & Producción de Papel

� Monitoreo de NOx en Centrales de Generación

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08CEMS : Sistemas de Monitoreo ACX

� Sistemas ACX� Integración con Analizadores AO2000

hasta 3 Módulos de análisis y visualizaciónsimultánea de hasta 6 componentes

� Principios : IR ,UV, Paramagnético, Zirconio , Conductividad Térmica , FID , Láser

� CO, CO2, NOx, SO2, SH2, CH4, TOC, O2 , ClH

� Rangos : % Vol , mg/m3 y ppm

� Calibración sin gases patrones� Instalación de celdas internas de calibración

� Comunicación a Redes vía Ethernet TCP/IP , Mantenimiento Remoto

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08CEMS : Sistemas de Monitoreo ACX

� Sistemas ACX� Sondas diseñadas en materiales

resistentes , con Filtros calefaccionados y sistema Autolimpiante

� Líneas de muestreo calefaccionadas , Sistema de transporte con monitor de flujo, monitor de condensado, drenaje de condensado y Sist. de enfriamiento de muestra .

� Gabinetes IP20 � IP65 , Clase 1 Div. 1/2, climatizados por AC o Vortex

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08CEMS : Sistemas de Monitoreo ACX

Electronic moduleAnalyzer module Uras 14

Analyzer module Magnos 106or Limas 11

Converter (Option)

Sample Gas Cooler SCC- CSample Gas Feed SCC- F

FIDFID module (Option)

Condensate and Reagent Bottles

Steel Sheet Cabinet with Glass Door

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08CEMS : Sistemas de Monitoreo ACX

� Sondas de MuestreoProcess parameter:•Temperature•Dewpoint H2O [°C]•Sulfuric Aerosol

acid dewpoint [°C]•Dust content•Corrosive components•Process flow velocity

Probe tube

Brickwork

Wall tube

Filter unit FE 2

Ring heater

Heated sample gas line

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08CEMS : Sistemas de Monitoreo ACX

� Sondas de MuestreoFilter unit FE 2

Ring heater

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1 Probe tube K Process temperature < 130 °C2 Probe tube 40, coated Process temperature < 180 °C 3 Probe tube 40 Process temperature < 450/ 600 °C4 Probe tube 40 Process temperature < 1300 °C5 Probe tube 60 (Probe H) Process temperature < 1400 °C

Additional:Probe tube 42 heated and sampling probe 2 heated

5

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08CEMS : Sistemas de Monitoreo ACX

� Acondicionadores

+

+SCC-FSCC-C

+ + Engineering/Assembling

SCC-E

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08CEMS : Sistemas de Monitoreo ACX

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08CEMS : Sistemas de Monitoreo ACX

SamplingProbe 40:

•Tube 40(Option: Heated Tube)•Filtering Unit FE2•Ring Heater or•Heating Sleeve•Probe Protection Box

IP 54

Heatable SampleGas Line

Advance OptimaUras 14

CO, NO,SO2 , O2

Sample CoolerSCC-C

Gas Feed ModuleSCC-F

100L/h

Condensate

Reagent Dosing

Reagentexample:

H3PO4

Amb.Air

Multi-FID 14

VOC

VOC = Volatile Organic Carbon TOC = Total Organic Carbon

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08CEMS : Sistemas de Monitoreo ACX

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08CEMS : Sistemas de Monitoreo ACX

� Aplicaciones� Monitoreo de CO ,CO2 ,SO2, NOx , TOC

� Centrales de Generación y Calderas

� Incineración de Residuos

� Monitoreo de CO ,CO2 ,SO2, NO en Plantas Cementeras

� Monitoreo de CO en la Industria Metalúrgica y SO2 en Minería

� Optimización de la combustión

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08CEMS : Sistema de Monitoreo ACF-NT

� Sistema ACF-NT

CO - SO2 - NOx - HCl - HF - O2 -

NH3 - THC - H2O

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08CEMS : Sistema de Monitoreo ACF-NT

� Sistemas ACF-NT� Analizador FTIR para multi-componentes , para bajos rangos

(… ppm ) y gases reactivos como el NH3 , HCl , HF …..

� Principio: IR de alta resolución mediante Procesador y algoritmos por Transformada de Fourier

� CO, CO2, NO, NO2, N2O, SO2, SH2, HCL, HF, NH3, H2O

� Opción: FID para la medición de TOC y Sensor de ZrO2 paraO2

� Referencias sobre componentes como el H2O (en base seca ) y el O2 ( % de dilusión ) , CNPT

� Integración con Monitor de Particulado , Monitor de Hg , Caudalímetro, y Sensores de Pr y T

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08CEMS : Sistema de Monitoreo ACF-NT

� Sistemas ACF-NT� Toma y procesamiento de muestras calientes y húmedas ,

manteniendo la muestra a 180°C , evitando condensaciones y posibles pérdidas en la medición.

� Bomba de aspiración accionada por aire , diluyéndose la salidade la muestra : Partes no móbiles y sin corrosión

� Control electrónico del caudal de aspiración : exactitud debido a la corrección por presión y temperatura .

� Sondas especialmente diseñadas , Filtros calefaccionados y sistema Autolimpiante sin elementos Opticos o Electrónicos en el punto de muestreo, incluyendo Sistema de Transporte y Acondicionamiento de muestra sencillos .

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08CEMS : Sistema de Monitoreo ACF-NT

� Tecnología FTIR� Interferómetro patentado por ABB Bomem : Confiabilidad y

Experiencia , alta MTBF de los componentes

� Arquitectura Dividida : Módulo de Gas separado del Electrónicopara mayor protección de los componentes internos .

� No span drift ( Espectro de absorción absoluto , sin recalibración )

� Auto Compensación del drift de cero cada 12 o 24 hs.

� Autodiagnóstico, Bajo Mantenimiento y Chequeo de la calibración cada 6 meses o si el span drift + 4%

� Comunicación a Redes vía Ethernet TCP/IP, ej. DAS o DCS, Mantenimiento Remoto

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08CEMS : Sistema de Monitoreo ACF-NT

HF

HCl CO

NONO2

SO2

NH3

Wavenumber cm-1

Ab

sorb

ance

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08CEMS : Sistema de Monitoreo ACF-NT

� Rangos Típicos requeridos:

� HCl 0 - 15/90 mg/m3

� HF 0 - 2 mg/m3

� NH3 0 - 15/75 mg/m3

� SO2 0 - 75/300 mg/m3

� NOX 0 - 200/390 mg/m3 (as NO2)� CO 0 - 75/300 mg/m3

� H2O 20- 60%� TOC 0 - 15 mg/m3

� O2 0 - 25 Vol.%� CO2 5 - 25 Vol.%� Mercury 0 - 150µg/m3

� Dust 0 - 10 mg/m3

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08CEMS : Sistema de Monitoreo ACF-NT

Gas Input

Serial- Ethernet- Field bus- Modem

I/O- Analog- Digital

Integration of3rd party analysers

e.g. dust, Hg, …DIO u. AIO

HMI O2 Ctrl,TOC

Aspirator/O2Controller

andFID-Module

FTIR

SO2, NOX,CO, HCl,

H2O, NH3,...

FTIR Contr.

Meas.cell

O2Sensor

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08CEMS : Spectrometer Model 9200

Interferometer

Laser

Detector

IR Source

PC board

Spectrometer coverTransfer optics

Heated gas cell

Aspirator Bloc Heated sample line

Mirrors

O2 Sensor

Cell insulation

Split Architecture Design = Separation Between Gas Path and Electronics

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08CEMS : Sistema de Monitoreo ACF-NT

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08CEMS : Sistemas de Monitoreo ACF-NT

� Instalación

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08CEMS : Sistemas de Monitoreo ACF-NT

� Aplicaciones� Incineración de Residuos orgánicos e

inorgánicos

� Gases de Chimeneas en Cementeras

� Hornos de la Industria Metalúrgica

� Protección de catalizadores

� Utilización de combustibles alternativos

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08CEMS : Sist. de Monitoreo Cromatográficos

� Sistemas Cromatográficos:� Cromatógrafo PGC2000

� Selección de Columnas Cromatográficas, técnicas de “switchingvalves” y tiempos de muestreo que evitan las interferencias del resto de los HC .

� Principios: FID, TCD, FPD

� Rangos : Orden de las ppm y tiempos de ciclo de 2 a 3 min.

� Hidrocarburos en Aire , HRVOC ( Highly Reactive Volatile Organic Compounds )

� Acondicionador de Multi corrientes con Bombas duales de aspiración o vacío , Ecualizador de presión para la muestra y la calibración .

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08CEMS : Sist. de Monitoreo Cromatográficos

� Sistema Cromatográficos:� Procesador que controla el Sist. Muestreo, las Funciones

cromatográficas y la correlación y presentación de los Datos .

� Generación de Reportes TWA ( Time Weigthed Average ) , Nivel de Exposición del personal y Puntos de Alarmas .

� Gabinetes y Acondicionador de muestras de Propósito General� a Clase 1 Div 1

� Comunicación a Redes vía Ethernet TCP/IP, OPC Server , Mantenimiento Remoto

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08CEMS : Sist. de Monitoreo Cromatográficos

ABB FID

Multiple Analytical Columns

Multiple ABB CP Column Switching valves

ABB TCD

Oven Air Bath Heater

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08CEMS : Sist. de Monitoreo Cromatográficos

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08CEMS : Sist. de Monitoreo Cromatográficos

� Aplicaciones� Benceno , Cloruro de Vinilo y Acrilonitrilo

en Aire ,en Refinerías

� HRVOCs (1-3 Butandieno , Butenos ) en Antorchas y Torres de Enfriamientos

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08CEMS : Sist. de Monitoreo MS

� Sistema de Monitoreo por Espectrometría de Masa :� Espectrómetro MS Questor

� Principios: Esp. de Masa por Cuadrupolo y Detector Faraday

� Bencenos, Toluenos y Xilenos, VCM

� Rangos en órdenes de las ppb y velocidad de 300mseg/componente

� Sistemas de Válvulas Multivías que permiten hasta 128 puntos de muestreo con técnicas de “switching valves” , incluyendoBombas de aspiración o vacío en cada corriente y sistema de venteo y purga a colector general

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08CEMS : Sist. de Monitoreo MS

� Sistema de Monitoreo por Espectrometría de Masa : � Microprocesador que controla la secuencia de los puntos de

muestreo y Software de almacenamiento y presentación de los Datos .

� Generación de Reportes TWA ( Time Weigthed Average ) , Nivel de Exposición del personal y Puntos de Alarmas .

� Gabinetes y Acondicionamiento de muestras de GP y Clase 1 Div 1.

� Comunicación a Redes vía Ethernet TCP/IP, Mantenimiento Remoto

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08CEMS : Sist. de Monitoreo MS

Ion Source

DetectorQuadrupole Rods

RF VoltageSupply

DC Voltage Supply

+

+

-

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IMSQ4 o GP

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08CEMS : Sist. de Monitoreo MS

� Aplicaciones� BTX s en Ambiente de las Refinerías

� CO, CO2, NO2, SO2, SH2 en Aire , Ind. Metalúrgica

� Etileno , Propano ,Propileno ,Metil Mercaptano en Ambiente de la Ind. Petroquímica

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08ABB AAS: Ofrece……….

� Soluciones a las exigencias del Monitoreo Ambiental

� Sistemas Certificados para diferentes Rangos de Medición

� Sistemas con Alta Disponibilidad

� Cumplimiento de los Estándares de Quality Assurance Levels : QAL 1, QAL 2 y QAL 3 ( EN 14181 )

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08ABB AAS: Ofrece……….

� Soluciones a las exigencias del Monitoreo Ambiental

� Sistemas Certificados para diferentes Rangos de Medición

� CGA , ACX , ACF NT y GC

� Validación de los rangos mediante gases patrones o celdas internas de calibración

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08ABB AAS: Ofrece……….

� Soluciones a las exigencias del Monitoreo Ambiental

� Sistemas con Alta Disponibilidad� 10 mediciones diarias no válidas por año => 97%

Disponibilidad

� La medición diaria No es válida si 6 HMW no son válidos

� 2/3 valores calculados cada HMW deben ser válidos

� =>Mínimizando los Tiempos muertos

� Sistemas de Mínimo Mantenimiento (de intervalos ajustables)

� Rápida reparación durante fallas

� Mantenimiento Predictivo in situ o remoto

� Monitoreo continuo del Sistema de Acondicionamiento

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08ABB AAS: Ofrece……….

� Alta Disponibilidad� Intervalos ajustables para el Mantenimiento

timeJan Feb Mar Apr May June July Aug Sep Oct Nov Dec

time

= adjustment

Advance Optima and EasyLinebrief adjustment time (=> does not account for downtime), small maintenance intervals allowable

ACF-NTlong adjustment time (=> accounts for downtime), long maintenance intervals (6 months) required

Jan Feb Mar Apr May June July Aug Sep Oct Nov Dec

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08ABB AAS: Ofrece……….

� Alta Disponibilidad� Motivos de las Fallas

Electronics

Sample conditioning

Measuring tech.

5%

70%

25%

% del tipo de Mantenimiento

0

10

20

30

40

50

60

70

Correctional ProspectivePreventative

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08ABB AAS: Ofrece……….

� Alta Disponibilidad� Monitoreo en …

� El Sist. De Acondicionamiento� Sensores de temperatura ,caudales, condensado ,

switch de presión , etc.,incorporados via I/O cards y bloques funcionales

� El Analizador� Analizadores con funciones de supervisión

� IO cards ( valores medidos ,señales de status y control )

� Diagnóstico via PC� Visualización, monitoreo , mantenimiento preventivo

configuration, archivos de datos , etc., via ABB software tools

Ethernet

4 ... 20 mAdigital signals

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08ABB AAS: Ofrece……….

� Soluciones a las exigencias del Monitoreo Ambiental

� Sistemas con Estandares de Quality Assurance Levels : QAL 1, QAL 2 y QAL 3 ( EN 14181 )

� QAL 1: Reporte generado por El Analizador con los datos de las mediciones de los componentes , desvíos que exceden a las incertidumbres de la medición y tiempos de respuestas .

� QAL 2: Certificado emitido por el Analizador durante los Tests, Calibración y Puesta en Marcha durante 3 días y que deben repetirse cada 3-5 años .

� QAL 3: Certificado emitido por el Analizador durante la Operación , focalizado sobre el control del Drift y la Precisión , chequeado por un Organismo Regulador externo

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08ABB AAS: Ofrece……….

� Cerificados QAL

Analyzer

PC

Test gas

Valves

Report

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08ABB AAS: Ofrece……….

� La Solución Completa para el Monitoreo Ambiental

� Un Sistema a la vanguardia de la tecnología

� Sistema Modulares, aprobados para GP y areas electr. clasificadas , con capacidad de comunicaciones avanzadas.

� Experiencia y Sistemas más confiables del mercado

� Auto diagnóstico con capacidad de Soporte vía Remoto, tanto para el Analizador como para el Sistema de Muestreo.

� Integración e implementación de los sistemas realizada por nuestro equipo de ingenieros y técnicos de ABB.

� Capacitación, Contratos de Servicios Remotos y en Planta

� Disponibles en la Región con técnicos de habla Castellana y conectados a nuestra red de Servicios mundial.

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08ABB AAS: Ofrece……….

AnalyzeIT ExplorerGerenciamiento y Mantenimientode los Analizadores como Activosen Tiempo Real

Conectividad via LAN, Internet/ Intranet o modem

Monitoreo Remoto

Manejo de los Datos y Alarmas

Manejo de la Documentación y Reportes

Herramienta OPC

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08ABB AAS: Ofrece……….Conectividad

a DCS

Po werM aintE rror

Ba ck

0

1 2 3

4 5 6

7 8 9

. _

IR

Me as

Po werM aintE rror

Ba ck

0

1 2 3

4 5 6

7 8 9

. _

IR

Me as

OPC o

MODBUS

RemoteServices

� ��������

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08ABB AAS: Ofrece……Soporte en Nivel 2

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08ABB AAS: Ofrece……Soporte en Nivel 2

� AAS - Regional Organization

COUNTRIES : CHANNELS

ECUADOR: ECABB

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� � ���� �����

PERU: PEABB , LA LLAVE

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ARGENTINA PARTNERS

ARABB KAMS

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ARABB: REG. SUPPORT

MARIO F GALLELLIAAS MANAGER

Sales and Marketing

M.CLAVIN/F.NARDELLIEngineering & Sales Support

JJ LOPEZ/G.HAMPARTZOUMIANProduct & Field Support

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08CEMS : Nuestros Clientes

� 500 CEMS Instalados en el Mundo� Usuarios

� Integradores

� Contratistas

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08ABB AAS : Contactos

� Mario F. Gallelli - AAS Sub Regional Manager

� ABB SA , Jose I Rucci 1051, (B1822CJU) Valentín Alsina - Argentina

� Teléfono: + 54 11 4229 5500/5559

� Fax: + 54 11 4229 5500/5559

� Cel: + 54 911 (15) 3560 5559

� email: [email protected]

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